一种节能安检机及其节能控制方法
【技术领域】
[0001] 本专利涉及安检技术领域，具体涉及一种安检机，尤其涉及一种节能安检机及其 节能控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着公众安全意识的增强，各种安检设备被广泛应用于机场、口岸、港口、地铁、法 院、重大赛事的场馆等重要公共场所。而其中最常用的就是（X射线）安检机，目前安检机 在客流和物流领域得到了越来越广泛的应用。一般安检机都包括电机，由电机驱动的传送 带系统，跨设在传送带系统中部的机身，当然还有配套的X射线扫描成像系统。通常安检机 的机身与传送带之间形成安检通道，安检通道的至少一侧设有X射线源。传送带系统的一 端为待检区域，待检测物放置在待检区域后，会被电机驱动的传送带系统传输到另一端，中 途必然经过安检通道，被X射线源照射而被X射线扫描成像系统扫描成像，从而可以识别出 待检测物是否危险物品。
[0003] 目前大部分的安检机，启动后电机会一直工作，由于一般要求传送带系统可以输 送500公斤以上的待检测物，所以电机的功率是比较大的。但是实际使用中，并不是每时每 刻都有物品需要检测，这就导致了电机在大量的时段是在做无用功，不但浪费了大量的电 能，而且还会大大缩短电机和传送带系统的寿命。
[0004] 最新的技术中，在待检区域附近设置有一对或数对光电开关，在待检区域放置待 检测物后，光电开关会控制电机启动。此种方式对于小型的安检机可以达到较好的效果，能 够比较准确的控制电机的启动和停止。但是对于如10080型或者100100型的大型安检机， 由于其待检区域面积较大，经常会出现无法检测到待检测物的情况。这是因为一对光电开 关只能检测一条线，在一个较大的待检测区即使布置数对光电开关，可能还是会漏检。但是 若大量增加光电开关的对数，一方面会导致成本的大量增加，另一方面连线复杂，设计难度 也会很大，因此需要研宄更好的办法来改进。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题之一是提供一种节能安检机，解决目前的节能安检机 可能会漏检，或者虽然不会漏检，但是成本高、设计难度大的问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种节能安检机，包括：电机，由电机驱动的传送带系统，跨设在传送带系统中部 的机身，所述机身与传送带系统之间形成安检通道，传送带系统的一端为待检区域，其特征 在于，所述节能安检机还包括：用于抓拍所述待检区域图像的摄像头，用于对所述待检区域 的图像进行分析并生成电机驱动信号的图像分析模块，以及用于根据所述驱动信号来控制 所述电机工作的电机控制模块；所述摄像头与图像分析模块连接；所述图像分析模块与电 机控制模块连接；所述电机控制模块与电机连接。
[0008] 优选的技术方案中，所述摄像头固定设置在安检通道的入口上方的位置处。
[0009] 优选的技术方案中，所述图像分析模块设置在摄像头内，所述电机驱动模块设置 在所述电机内，而所述电机设置在机身内。本发明所要解决的技术问题之二是相应提供一 种节能安检机的节能控制方法。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0011] -种安检机的节能控制方法，其基于前述的一种节能安检机来实现节能控制，该 节能控制方法包括如下步骤：S1)、开机自检：系统上电运行后图像分析模块进行自检，做 好获取图像的准备；S2)、获取图像并比对：图像分析模块通过摄像头源源不断的抓拍待检 区域图像，并且按顺序比对所获取的各帧待检区域图像，若相邻两帧待检区域图像数据变 化未超过阈值，则认为没有待检测物放入待检区域，继续获取图像并比对；若相邻两帧待检 区域图像数据变化超过阈值，则认为有待检测物放入待检区域，生成电机驱动信号给电机 控制模块；S3)、电机控制：电机控制模块根据电机驱动信号控制电机工作，而电机工作时 驱动传送带系统运行。
[0012] 优选的技术方案中，步骤S2)中抓拍到的所述待检区域图像的第一帧图像被标记 为在先图像，紧随其后的相邻帧图像被标记为当前图像，然后将当前图像与在先图像进行 比对；比对成功之后将当前图像保存为在先图像，然后将紧随其后的相邻帧图像被标记为 当前图像，然后再将当前图像与在先图像进行比对，如此循环。
[0013] 进一步优选的技术方案中，步骤S2)中所述比对之前还包括图像处理与分析的步 骤，具体包括如下步骤：首先将图像转换为黑白图像，然后对黑白图像统计灰度直方图；最 后根据灰度直方图统计选取灰度极值点；所述的比对是指比较当前图像和在先图像的灰度 极值点。
[0014] 更进一步优选的技术方案中，所述统计灰度直方图的公式为：H(i) = & (式 1)其中，i= 〇, 1，…，L-1，L为总的灰度级数；叫是灰度级i的总像素个数。
[0015] 再进一步优选的技术方案中，所述选取灰度极值点之前还包括按照式2对统计出 的灰度直方图进行k邻域平滑处理
【主权项】
1. 一种节能安检机，包括：电机，由电机驱动的传送带系统，跨设在传送带系统中部的 机身，所述机身与传送带系统之间形成安检通道，传送带系统的一端为待检区域，其特征在 于，所述节能安检机还包括：用于抓拍所述待检区域图像的摄像头，用于对所述待检区域图 像进行分析并生成电机驱动信号的图像分析模块，以及用于根据所述驱动信号来控制所述 电机工作的电机控制模块；所述摄像头与图像分析模块连接；所述图像分析模块与电机控 制模块连接；所述电机控制模块与电机连接。
2. -种安检机的节能控制方法，其基于权利要求1所述的一种节能安检机来实现节能 控制，该节能控制方法包括如下步骤： 51)、开机自检：系统上电运行后图像分析模块进行自检，做好获取图像的准备； 52)、获取图像并比对：图像分析模块通过摄像头源源不断的抓拍待检区域图像，并且 按顺序比对所获取的各帧待检区域图像，若相邻两帧待检区域图像数据变化未超过阈值， 则认为没有待检测物放入待检区域，继续获取图像并比对；若相邻两帧待检区域图像数据 变化超过阈值，则认为有待检测物放入待检区域，生成电机驱动信号给电机控制模块； 53)、电机控制：电机控制模块根据电机驱动信号控制电机工作，而电机工作时驱动传 送带系统运行。
3.如权利要求2所述的一种安检机的节能控制方法，其特征在于， 步骤S2)中抓拍到的所述待检区域图像的第一帧图像被标记为在先图像，紧随其后的 相邻帧图像被标记为当前图像，然后将当前图像与在先图像进行比对；比对成功之后将当 前图像保存为在先图像，然后将紧随其后的相邻帧图像被标记为当前图像，然后再将当前 图像与在先图像进行比对，如此循环。
4.如权利要求3所述的一种安检机的节能控制方法，其特征在于，步骤S2)中所述比对 之前还包括图像处理与分析的步骤，具体包括如下步骤：首先将图像转换为黑白图像，然后 对黑白图像统计灰度直方图；最后根据灰度直方图统计选取灰度极值点；所述的比对是指 比较当前图像和在先图像的灰度极值点。
5.如权利要求4所述的一种安检机的节能控制方法，其特征在于，所述统计灰度直方 图的公式为： H(i) =rii (式 1) 其中，i= 0, 1，…，L-l，L为总的灰度级数；叫是灰度级i的总像素个数。
6.如权利要求5所述的一种安检机的节能控制方法，其特征在于，所述选取灰度极值 点夕前彳不钮栝桉昭式？对缔i+m的灰度直方图进行k邻域平滑处理：
(式2) 其中，H[j]为灰度值为j的像素点在图像中的比例，k为平滑窗口的尺寸。
7.如权利要求6所述的一种安检机的节能控制方法，其特征在于，所述选取灰度极值 点是指：查找k邻域平滑处理后的灰度直方图极值点，然后去掉无效极值点，最后得出当前 图像和在先图像的有效极值点个数； 查找k邻域平滑处理后的灰度直方图极值点具体为：将满足式3的点选为初始的极值 点，将该点对应的灰度级i以及对应的灰度级统计值\保存在结构体数组中： CN104614389A_权利要求书_ _2/2页
其中，i=k,k+1,…，L-l-k;k为查找邻域大小； 去掉无效的极值点具体为：遍历结构体数组中所有的极值点，去掉满足以下两个条件 的点： 1、 满足式4的极值点： Vj-Vj-#value，j= 2, 3,…，Nm (式 4) Vi为极值点的对应值，value为极值点的判断阈值； 2、 斜率满足式5的极值点： kjSTHK-，j= 1，2,…，Nm (式 5)。
8. 如权利要求7所述的一种安检机的节能控制方法，其特征在于，所述比较是指： 若|NumI-NumP| <THPN(THPN为相邻帧灰度直方图极值点相差的阈值，一般选取NumP 的1/5)，则认为当前图像与在先图像无差异，没有待检测物放入待检区域，比对结束；当 Numl-NumP| >THPN时，则认为当前图像与在先图像存在差异，有待检测物放入待检区域，生 成电机驱动信号给电机控制模块。
9. 如权利要求8所述的一种安检机的节能控制方法，其特征在于，当 Numl-NumP| >THPN时，还使用基于离散小波变换的方法来进一步分析是否有待检测物放入
待枪R域，富剖'/丨、诚变拖加式fi和式7所示： (式6) " (式 7) 其中，H(n)、G(n)分别表示离散小波函数对应的低通和高通滤波器的抽头系数序列，n代表小波分解的级数；离散小波分解后，分别统计当前图像和在先图像低频分量的直方图 HLuJn)和HL1;pre(n)、水平高频的在竖直方向上的投影HHw，im(h)和HHw，pre(h);以及垂直高 频在水平方向上的投影HVh，im(W)和HVh，pre(w)，然后分别以式8、式9和式10来比较当前图 像和在先图像的差异：
(式8) (式9) (式 10) 当HLD〈THL时：若HHD〈THH且HVD>THV，或者HHD>THH且HVD〈THV，此时认为 待检区域图片只存在噪声干扰，而不存在物体放入。
10. 如权利要求2至9中任意一项所述的一种安检机的节能控制方法，其特征在于，步 骤S2)中所述电机驱动信号包括电机启动信号和电机延时停止信号，电机控制模块接收到 电机启动信号后控制电机马上启动，电机控制模块接收到电机延时停止信号后，控制电机 延时停止。
【专利摘要】本发明公开了一种节能安检机及其节能控制方法。该节能安检机包括电机、传送带系统、机身、摄像头、图像分析模块，以及电机控制模块；机身与传送带之间形成安检通道，摄像头与图像分析模块连接；图像分析模块与电机控制模块连接；电机控制模块与电机连接。该方法中，开机自检后，图像分析模块会获取图像并进行比对，若相邻两帧待检区域图像数据变化超过阈值，则生成电机驱动信号给电机控制模块，最后电机控制模块根据电机驱动信号控制电机工作。采用了本发明节能控制方法的安检机，可以准确的判断出待检区域是否有待检测物，不但不会漏检，而且成本更低、连线简单，设计难度小，尤其适合较大型的安检机。
【IPC分类】G01V5-00, G01N23-04
【公开号】CN104614389
【申请号】CN201510064083
【发明人】夏迅, 宋华伦
【申请人】深圳市天剑软件技术有限公司, 深圳市天和时代电子设备有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月6日